흔들린 탄산음료캔을 거품 안나게 뚜껑을 따는 많은 방법이 나와 있다.
대부분 따라해 봤는데 별로 만족스럽지 않았다. 그러다가 최근에 인터넷에서 알게된 탄산음료캔을 바닥에 눕혀서 굴리는 방법을 알게 되었다.

 

마구 흔든 사이다캔을 옆으로 뉘어서 3번 정도 왕복해서 굴려 준다. (주변 사람들의 도움을 받아서 최대한 세게 흔들어 달라고 한 후 실험해 보자.)
이때 주의할 점은 사이다캔이 완전히 1바퀴 이상 굴러야 한다. 그리고 너무 빨리 굴리면 안된다.

그리고 나서 사이다 캔 뚜껑을 따면 신기하게도 거품이 넘쳐나지 않는다.

동영상을 통해 확인해 보자.

동영상 끝부분에서 벽면에 붙은 기포가 떨어지는 걸 보여주려고 했는데 밀폐가 안되서 흘러 넘쳐 버렸다. 앗 실수. ^^

이유는 무엇일까?

탄산음료가 들어있는 캔이 흔들리면 음료수 안에 녹아있던 이산화탄소가 빠져나와 기포가 만들어지고 이 기포들이 캔 옆면에 달라 붙게 된다. (사이다를 유리잔에 따르면 유리잔 옆면에 기포가 달라 붙는 것을 볼 수 있다.)
그리고 빠져나온 이산화탄소로 인해 캔 안의 압력은 증가하게 된다.

이때 갑자기 뚜껑을 따면 캔안의 압력이 급격히 감소하게 되고, 보일의 법칙에 의해 벽면에 붙어있던 기포들의 부피가 순간적으로 증가하게 된다. 벽면에 붙어있는 기포들 수가 많기 때문에 한꺼번에 기포들의 부피가 팽창하면 탄산음료가 밖으로 밀려 나오면서 거품과 함께 탄산음료가 뿜어져 나오게 되는 것이다.

캔을 눕혀서 굴리면 탄산음료 수면이 캔안에서 마치 불도저처럼 벽면에 붙어있는 기포들을 떼어내게 된다. 떨어진 기포들은 터지거나 아니면 탄산음료 위쪽으로 모이게 된다.

3번정도 굴린다음 뚜껑을 따면 남아있는 기포들의 부피가 증가하겠지만 위쪽에 모여 있어 더이상 밀어올릴 탄산음료가 없게 되어 뿜어져 나오거나 넘치지 않게 되는 것이다.

간단한 원리 지만 생각할 수록 재미있다.

비슷한 방법으로 숟가락으로 캔의 위쪽을 마구 때려주는 방법이 있다. 이것도 벽면에 붙은 기포를 떼어내기 위한 방법으로 보인다. 그런데 너무 살짝 치면 기포가 잘 안떨어지고 너무 세게치면 사이다가 흔들려서 새로운 기포들을 만들어 내게 되어 효과가 떨어진다.

항상 성공하는 건 아니지만 생각보다 잘 된다.

콜라병 처럼 중간이 오목한 병은 옆으로 굴려도 기포가 다 떨어지지 않아 실패할 확률이 높다. 또 곡물가루가 떠다니는 막걸리 같은 경우에도 기포가 벽면이 아니라 곡물가루에 많이 붙어 있으면 실패할 확률이 높다. 필자가 테스트 해 본 결과 어느정도 효과를 보는 것은 사실이나, 탄산음료 캔 만큼 잘 되지는 않는다. 보일의 법칙을 설명하면서 오늘은 캔을 한번 멋지게 따 보는건 어떨까?

<수업시간 활용방법>

교실에 사이다캔을 가지고 들어가서 학생들에게 최대한 힘껏 흔들게 한 다음 선생님의 초능력을 보여주겠다고 선언한다.
초능력으로 캔 내부에 변화를 주어야 하기 때문에 캔을 이리저리 굴리면서 살펴본다.
3번 정도 왕복해서 굴린다음 캔을 손에 들고, '혹시 과감하게 뚜껑을 따 볼 사람?' 하고 물으면서 앞에 있는 학생에게 캔을 준다. 그리고 잠깐 기다리라고 하고 멀리 대피한다. (그럼 주변 학생들도 두려워 하고 사이다캔을 받은 학생은 겁나서 감히 따지 못하고 쩔쩔 맨다)

이때 선생님이 과감하게 캔을 다시 돌려 받아서 학생들 쪽으로 입구를 향한다음 초능력을 과시하며 힘껏 캔뚜껑을 딴다.
비명소리와 함께 대피하는 학생들...  하지만 캔에서는 아무런일도 벌어지지 않는다.
마지막으로 선생님이 초능력자임을 선포한다. 끝.

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)